2019版高考化学一轮精选教师用书苏教专用：专题66专题综合检测（六）

专题综合检测(六)
(时间：45分钟；满分：100分)
一、选择题(本题包括8小题，每小题5分，共40分)
1．化学与生产、生活息息相关， 下列叙述错误的是(　　)
A．铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性
B．用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染
C．大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素
D．含重金属离子的电镀废液不能随意排放
解析：选B。铁表面镀锌，发生电化学腐蚀时，Zn作负极，失去电子发生氧化反应；Fe作正极，O2、H2O在其表面得到电子发生还原反应，铁受到保护，A正确。聚乳酸塑料能自行降解，聚乙烯塑料则不能，因此用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料，将加剧白色污染，B不正确。燃烧化石燃料时，产生大量烟尘、CO等有害物质，是造成雾霾天气的原因之一，C正确。重金属离子有毒性，含有重金属离子的电镀废液随意排放，易引起水体污染和土壤污染，应进行处理达标后再排放，D正确。
2．关于下列装置的说法正确的是(　　)

A．装置①中盐桥内的K＋ 向CuSO4溶液移动
B．装置①是将电能转变成化学能的装置
C．若装置②用于铁棒镀铜，则N极为铁棒
D．若装置②用于电解精炼铜，溶液中Cu2＋浓度保持不变
解析：选A。装置①为原电池，将化学能转化为电能，Cu为正极，溶液中的Cu2＋得电子生成Cu，c(Cu2＋)减小，盐桥内的K＋移向CuSO4溶液补充正电荷，A正确，B错误；C项，若铁棒镀铜，铁作阴极(M)，铜作阳极(N)，错误；D项，精炼铜，阳极除铜外还有比铜活泼的金属如Zn、Fe的溶解，而阴极只有Cu2＋放电，所以Cu2＋浓度会减小，错误。
3．原电池与电解池在生活和生产中有着广泛应用。下列有关判断中错误的是(　　)

A．装置①研究的是金属的吸氧腐蚀，Fe上的反应为Fe－2e－===Fe2＋
B．装置②研究的是电解CuCl2溶液，该装置将电能转化为化学能
C．装置③研究的是电解饱和食盐水，电解过程中B极上发生氧化反应
D．三个装置中涉及的主要反应都是氧化还原反应
解析： 选C。A中铁作负极， 反应为Fe－2e===Fe2＋，弱酸性或中性条件下发生吸氧腐蚀，正确；B中正确；C中B极：2H＋＋2e－===H2↑，发生还原反应，错误；D中正确。
4．如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液。下列实验现象描述正确的是(　　)

A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的
B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气体
C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色
D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色
解析：选D。SO、OH－移向b极，在b极OH－放电，产生O2，b极附近c(H＋)>c(OH－)，石蕊试液变红。Na＋、H＋移向a极，在a极H＋放电产生H2，a极附近c(OH－)>c(H＋)，石蕊试液变蓝。所以产生的气体体积a电极的大于b电极的；两种气体均为无色无味的气体。A、B、C均错。
5．已知：(1)CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1；(2)C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2；(3)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH3；(4)2CO2(g)＋4H2(g)===CH3COOH(l)＋2H2O(l)　ΔH4；(5)2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)　ΔH5。
下列关于上述反应的焓变的判断正确的是(　　)
A．ΔH1>0，ΔH2<0
B．ΔH5＝2ΔH2＋ΔH3－ΔH1
C．ΔH3>0，ΔH5<0
D．ΔH4＝ΔH1－2ΔH3
解析：选B。反应(1)、(2)、(3)、(5)均有O2参加，属于放热反应，焓变小于0，A、C项均错；依据盖斯定律，由式(2)×2＋式(3)－式(1)可得式(5)，B项正确；将式(3)×2－式(4)得式(1)，即ΔH4＝2ΔH3－ΔH1，D项错误。
6．一种三室微生物燃料电池可用于污水净化、海水淡化，其工作原理如图所示。以下说法不正确的是(　　)

A．中间室Cl—移向左室
B．X气体为CO2
C．处理后的含硝酸根废水pH降低
D．电路中每通过1 mol电子，产生标准状况下氮气的体积为2.24 L
解析：选C。由图示可知右池中NO被还原为N2：2NO＋10e－＋12H＋===N2↑＋6H2O，右室为正极区，左室为负极区。A项，右室中H＋被消耗，Na＋透过离子交换膜移向右室，Cl－移向左室，正确；B项，左室为负极区，有机物被氧化成CO2，正确；C项，由右室反应可知消耗H＋，pH升高，错误；D项，由右室反应可知正确。
7．某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO。其过程如下：
mCeO2(m－x)CeO2·xCe＋xO2
(m－x)CeO2·xCe＋xH2O＋xCO2mCeO2＋xH2＋xCO
下列说法不正确的是(　　)
A．该过程中CeO2没有消耗
B．该过程实现了太阳能向化学能的转化
C．如图中ΔH1＝ΔH2＋ΔH3

D．以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO＋4OH－－2e－===CO＋2H2O
解析：选C。A.根据题干中已知的两个反应可以看出，CeO2在反应前后没有变化，CeO2应是水和二氧化碳转化为氢气和一氧化碳的催化剂。B.在太阳能的作用下，水和二氧化碳转化为氢气和一氧化碳，太阳能转化为化学能。C.根据盖斯定律可知－ΔH1＝ΔH2＋ΔH3。D.以一氧化碳和氧气构成的碱性燃料电池，负极应为一氧化碳失电子，在碱性条件下一氧化碳应变为碳酸根离子，结合选项中所给的电极反应式，再根据电荷守恒、得失电子守恒则可判断其正确。
8．下列说法正确的是(　　)
A．任何酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O的过程中，能量变化均相同
B．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值
C．已知：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－a kJ/mol，②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－b kJ/mol，则a>b
D．已知：①C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ/mol，②C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－395.0 kJ/mol，则C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＝1.5 kJ/mol
解析：选D。只有在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O时，能量变化才相同，A错误；氢气虽不易贮存和运输，但它却是可再生、无污染的新能源，有开发利用价值，B错误；气态水转化为液态水时，会放出热量，即H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－x kJ/mol，根据盖斯定律可得出a－b＝－2x，a 二、非选择题(本题包括4小题，共60分)
9．(15分)(1)如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，E1＝134 kJ·mol－1，E2＝368 kJ·mol－1。根据要求回答问题：
若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，ΔH的变化是________。请写出NO2和CO反应的热化学方程式：___________________________________________。

(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下：
①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)
ΔH＝49.0 kJ·mol－1
②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)
ΔH＝－192.9 kJ·mol－1
又知③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJ·mol－1，则甲醇蒸气燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式为________________________________________。
(3)已知在常温常压下：
①2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－1 275.6 kJ·mol－1
②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)
ΔH＝－566.0 kJ·mol－1
③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44.0 kJ·mol－1
请写出1 mol液态甲醇不完全燃烧生成1 mol一氧化碳和液态水的热化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)观察图像，E1应为反应的活化能，加入催化剂降低反应的活化能，但是ΔH不变；1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)的反应热数值，即生成物和反应物的能量差，因此该反应的热化学方程式为NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1。
(2)观察热化学方程式，利用盖斯定律，将所给热化学方程式作如下运算：②×3－①×2＋③×2，即可求出甲醇蒸气燃烧的热化学方程式。
(3)根据盖斯定律，由(①－②＋③×4)÷2得CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－442.8 kJ·mol－1。
答案：(1)减小　不变　NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1
(2)CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－764.7 kJ·mol－1
(3)CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－442.8 kJ·mol－1
10．(15分)铁是用途最广的金属材料之一，但生铁易生锈。请讨论电化学实验中有关铁的性质。
(1)某原电池装置如图所示，右侧烧杯中的电极反应式为____________________，左侧烧杯中的c(Cl－)________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(2)已知下图甲、乙两池的总反应式均为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，且在同侧电极(指均在“左电极”或“右电极”)产生H2。请在两池上标出电极材料(填“Fe”或“C”)。
(3)装置丙中，易生锈的是________点(填“a”或“b”)。

解析：(1)原电池反应中Fe作负极，石墨棒作正极，右侧烧杯中电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。由于平衡电荷的需要，盐桥中的Cl－向负极迁移，故NaCl溶液中 c(Cl－)增大。(2)装置乙是电解装置，阴极(右侧)产生H2，同时根据总反应式可知Fe只能作阳极(左侧)。由已知条件知，在装置甲中，Fe作原电池的负极，在左侧，C作原电池的正极，在右侧。(3)装置丙中由于a点既与电解质溶液接触，又与空气接触，故易生锈。
答案：(1)2H＋＋2e－===H2↑　增大
(2)甲池中：左—Fe，右—C　乙池中：左—Fe，右—C
(3)a
11．(15分)磷酸二氢钾是高效的磷钾复合肥料，也是重要的植物生长调节剂，电解法制备KH2PO4的装置如图所示。

(1)阴极的电极反应式为___________________________________________，
阳极的电极反应式为_______________________________________________。
(2)KH2PO4在________(填“a”或“b”)区生成。
(3)25 ℃时，KH2PO4溶液的pH<7，其原因是____________________(用离子方程式和文字表述)。
(4)若该电解池的电源是高铁电池，且电池总反应为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，当KCl浓度由3 mol·L－1降低为1 mol·L－1时(溶液体积不变)，则：
①高铁电池正极反应方程式为____________________________________________
________________________________________________________________________。
②a区溶液中溶质及其物质的量为______________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：反应原理是H3PO4中H＋放电，KCl中Cl－放电，K＋通过阳离子交换膜从b区移动到a区。(4)a区原有3 mol H3PO4，b区原有3 mol KCl，反应后剩余1 mol KCl，说明有2 mol K＋通过阳离子交换膜进入a区生成2 mol KH2PO4，剩余1 mol H3PO4。
答案：(1)2H＋＋2e－===H2↑　2Cl－－2e－===Cl2↑
(2)a　(3)H2POH＋＋HPO、H2PO＋H2OH3PO4＋OH－，H2PO电离程度大于水解程度
(4)①FeO＋4H2O＋3e－===Fe(OH)3↓＋5OH－
②1 mol H3PO4、2 mol KH2PO4
12．(15分)与甲醇燃料电池相比，乙醇燃料电池具有毒性低、理论能量密度高等优点，因此被广泛地认为是更有前途的燃料电池。如图是一个乙醇燃料电池工作时的示意图。乙池中的两个电极均为石墨电极，乙池中盛有100 mL 3.00 mol/L的CuSO4溶液。

请回答下列问题：
(1)在常温常压下，1 g C2H5OH燃烧生成CO2和液态H2O时放出29.71 kJ热量，表示该反应的热化学方程式为_______________________________________________。
(2)N的电极反应式为____________________________________________。
(3)在此过程中，当乙池中某一电极析出金属铜6.4 g时，甲池中理论上消耗氧气为多少升(标准状况下)?
(4)在此过程中，若乙池中两电极产生的气体体积恰好相等时(标准状况下)，理论上需通入多少克乙醇？
答案：(1)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1 366.66 kJ/mol
(2)4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
(3)n(Cu)＝＝0.1 mol，
甲池与乙池转移的电子数相等，则有n(O2)＝n(Cu)＝0.05 mol，即V(O2)＝0.05 mol×22.4 L/mol＝1.12 L。
(4)乙池中M极上先发生的电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，后发生的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑。
M与N两电极转移的电子数相等：2n(Cu)＋2n(H2)＝4n(O2)，当两电极产生的气体体积恰好相等时，有2n(O2)＝2n(Cu)，即n(O2)＝n(Cu)＝3.00 mol/L×0.100 L＝0.3 mol。由以上可知甲池中通入的O2也为0.3 mol。
通入乙醇的铂电极的电极反应式为C2H5OH－12e－＋16OH－===2CO＋11H2O，由电子守恒得
12n(C2H5OH)＝4n(O2)，则n(C2H5OH)＝n(O2)，m(C2H5OH)＝×0.3 mol×46 g/mol＝4.6 g。